JP2019142301A - 車両制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
従って、本発明は、様々な路面状態に対し、先行車両との間に適切な間隔を空け、運転者に与える不安感を抑制することができる車両制御装置を提供することを目的としている。
車速センサ23は、車両1の絶対速度を検出するように構成されている。
ナビゲーションシステム25は、内部に地図情報を格納しており、ECU10へ地図情報を提供することができる。ECU10は、地図情報及び現在車両位置情報に基づいて、車両1の周囲(特に、進行方向前方)に存在する道路、交差点、交通信号、建造物等を特定する。地図情報は、ECU10内に格納されていてもよい。
周辺車両検出部10bは、ミリ波レーダ22、カメラ21、車車間通信システム26等からの入力情報に基づいて自車両の周辺を走行している周辺車両等を検出するように構成されている。
路面状態推定部10dは、ミリ波レーダ22、カメラ21、ナビゲーションシステム25、車車間通信システム26等からの入力情報に基づいて、自車両1のブレーキによる制動距離に影響を与える路面状態を推定するように構成されている。路面状態推定部10dによる路面状態の推定については後述する。
先行車追従モードは、基本的に、車両1と先行車との間に車速に応じた所定の車間距離を維持しつつ、車両1を先行車に追従走行させる自動操舵モードであり、車両制御装置100による自動的なステアリング制御,速度制御(エンジン制御,ブレーキ制御),障害物回避制御(速度制御及びステアリング制御)を伴う。
また、自動速度制御モードは、運転者によって予め設定された所定の設定車速(一定速度)を維持するように速度制御する運転者操舵モードであり、車両制御装置100による自動的な速度制御(エンジン制御,ブレーキ制御)を伴うが、ステアリング制御は行われない。この自動速度制御モードでは、車両1は、設定車速を維持するように走行するが、運転者によるアクセルペダルの踏み込みにより設定車速を超えて増速され得る。また、運転者がブレーキ操作を行った場合には、運転者の意思が優先され、設定車速から減速される。また、先行車に追いついた場合には、車速に応じた車間距離を維持しながら先行車に追従するように速度制御され、先行車が存在しなくなると、再び設定車速に復帰するように速度制御される。
また、速度制限モードは、車両1の車速が速度標識による制限速度又は運転者によって設定された設定速度を超えないように、速度制御する運転者操舵モードであり、車両制御装置100による自動的な速度制御(エンジン制御)を伴う。制限速度は、カメラ21により撮像された速度標識や路面上の速度表示の画像データをECU10が画像認識処理することにより特定してもよいし、外部からの無線通信により受信してもよい。速度制限モードでは、運転者が制限速度を超えるようにアクセルペダルを踏み込んだ場合であっても、車両1は制限速度までしか増速されない。
また、基本制御モードは、何れの運転支援モードも選択されていないときのモード(オフモード)であり、車両制御装置100による自動的なステアリング制御及び速度制御は行われない。ただし、車両1が対向車等の周辺車両に衝突する可能性がある場合には、衝突を回避する制御が実行される。また、これらの衝突回避は、先行車追従モード,自動速度制御,速度制限モードにおいても同様に実行される。
図3に示すように、第1走行経路R1は、道路5の形状に即して車両1に走行路である車線5L内の走行を維持させるように所定期間分だけ設定される。詳しくは、第1走行経路R1は、直線区間5a,5cでは車両1が車線5Lの中央付近の走行を維持するように設定され、カーブ区間5bでは車両1が車線5Lの幅方向中央よりも内側又はイン側(カーブ区間の曲率半径Lの中心O側)を走行するように設定される。
また、図4に示すように、第2走行経路R2は、先行車3(周辺車両)の走行軌跡を追従するように所定期間分だけ設定される。目標走行経路算出部10cは、カメラ21による画像データ,ミリ波レーダ22による測定データ,車速センサ23による車両1の車速に基づいて、車両1の走行する車線5L上の先行車3の位置及び速度を継続的に計算して、これらを先行車軌跡情報として記憶し、この先行車軌跡情報に基づいて、先行車3の走行軌跡を第2走行経路R2(目標位置P2_k、目標速度V2_k)として設定する。
また、図5に示すように、第3走行経路R3は、運転者による車両1の現在の運転状態に基づいて所定期間分だけ設定される。即ち、第3走行経路R3は、車両1の現在の走行挙動から推定される位置及び速度に基づいて設定される。
目標走行経路算出部10cは、車両1の操舵角,ヨーレート,横加速度に基づいて、所定期間分の第3走行経路R3の目標位置P3_kを計算する。ただし、目標走行経路算出部10cは、車線両端部が検出される場合、計算された第3走行経路R3が車線端部に近接又は交差しないように、目標位置P3_kを補正する。
一方、先行車追従モードの選択時において、車線両端部が検出されず、先行車が検出された場合、第2走行経路が適用される。この場合、目標速度は、先行車の車速に応じて設定される。また、先行車追従モードの選択時において、車線両端部が検出されず、先行車も検出されない場合、第3走行経路が適用される。
図6では、車両1は走行路(車線)7上を走行しており、走行中又は停車中の車両3(周辺車両)とすれ違って、車両3を追い抜こうとしている。
Vlim=αk1(X−DX0)2、 (X≧DX0) (1)
Vlim=0 (X<DX0)
により設定される。
Vlim=βk2(Y−DY0)2/Vs、 (Y≧DY0) (2)
Vlim=0 (Y<DY0)
により設定される。
また、目標走行経路Rc3のように、目標走行経路Rの目標速度を変更せず、目標位置のみを変更する補正は、ステアリング制御を伴う運転支援モードに適用することができる(例えば、先行車追従モード)。
また、目標走行経路Rc2のように、目標走行経路Rの目標位置及び目標速度を共に変更する補正は、速度制御及びステアリング制御を伴う運転支援モードに適用することができる(例えば、先行車追従モード)。
このように、制御部10fは、目標走行経路、制約条件、車両モデル等に基づいて、多数の走行経路の中から、評価関数Jが最小になる最適な補正走行経路を算出する。
次いで、ステップS13においては、ECU10の目標走行経路算出部10cが、ステップS11において検知された走行路情報を使用して、図3乃至図5に示す目標走行経路を算出する。さらに、制御部10fは、算出された目標走行経路を、制限速度分布40を満足するように補正して、走行軌跡及びこれに沿う走行速度を規定した補正走行経路を算出する。
図10は、図9に示すフローチャートのサブルーチンとして実行される制限速度分布設定処理のフローチャートである。また、図11は先行車両の走行状態に基づく走行路面の路面μの推定を説明する図である。図12は、周辺車両が走行している路面の路面μが小さい場合における相対速度の許容上限値の変化を示す図であり、図13は、この場合における制限速度分布40の変化を示す図である。
10 車両制御演算部(ECU)
10a 入力処理部
10b 周辺車両検出部
10c 目標走行経路算出部
10d 路面状態推定部
10e 速度分布設定部
10f 制御部
21 カメラ
22 ミリ波レーダ
23 車速センサ
24 測位システム
25 ナビゲーションシステム
26 車車間通信システム(車両情報受信部)
31 エンジン制御システム
32 ブレーキ制御システム
33 ステアリング制御システム
40 制限速度分布
100 車両制御装置
Claims (4)
- 車両の走行を制御する車両制御装置であって、
自車両の周辺を走行している周辺車両を検出する周辺車両検出部と、
自車両のブレーキによる制動距離に影響を与える路面状態を推定する路面状態推定部と、
上記周辺車両検出部によって検出された周辺車両の周囲に許容可能な相対速度の上限値を規定した制限速度分布を設定する速度分布設定部と、
この速度分布設定部によって設定された制限速度分布を満足するように自車両の速度及び/又は操舵を制御する制御部と、を有し、
上記速度分布設定部は、上記路面状態推定部により制動距離が長くなる路面状態であると推定された場合には、許容する相対速度の上限値を低下させることを特徴とする車両制御装置。 - 上記路面状態推定部は、上記周辺車両検出部によって検出された周辺車両から発信された周辺車両の走行状態に関する情報を受信し、この情報を使用して、制動距離が長くなる路面状態であるか否かを推定する請求項1記載の車両制御装置。
- 上記路面状態推定部は走行車線の路面μを推定し、この路面μが所定値以下である場合に、制動距離が長くなる路面状態であると推定するように構成され、上記速度分布設定部は、制動距離が長くなる路面状態であると推定された場合には、自車両の走行方向における許容相対速度の上限値を低下させる請求項1又は2に記載の車両制御装置。
- 上記速度分布設定部は、周辺車両からの距離が離れるほど、許容する相対速度の上限値が高くなるように制限速度分布を設定し、上記路面状態推定部により制動距離が長くなる路面状態であると推定された場合には、周辺車両からの距離に対して許容する相対速度の上限値を低下させる請求項1乃至3の何れか1項に記載の車両制御装置。
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